RU2735839C1 - Method of producing sorbent for purification of waste water from nickel ions - Google Patents

Method of producing sorbent for purification of waste water from nickel ions Download PDF

Info

Publication number
RU2735839C1
RU2735839C1 RU2020121094A RU2020121094A RU2735839C1 RU 2735839 C1 RU2735839 C1 RU 2735839C1 RU 2020121094 A RU2020121094 A RU 2020121094A RU 2020121094 A RU2020121094 A RU 2020121094A RU 2735839 C1 RU2735839 C1 RU 2735839C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sludge
sorbent
nickel ions
waste water
temperature
Prior art date
Application number
RU2020121094A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Дмитриевич Смирнов
Александр Евгеньевич Исаков
Вера Анатольевна Матвеева
Ольга Олеговна Кузмицкая
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский горный университет»
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский горный университет» filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский горный университет»
Priority to RU2020121094A priority Critical patent/RU2735839C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2735839C1 publication Critical patent/RU2735839C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2/00Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic
    • B01J2/14Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic in rotating dishes or pans
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B01J20/12Naturally occurring clays or bleaching earth
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28Treatment of water, waste water, or sewage by sorption

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to chemical engineering, particularly to production of a sorbent intended for use in the field of ecology for purification of water bodies, in particular, for purification of waste water from nickel ions by sorption. Present invention relates to a method of producing a sorbent for purifying waste water from nickel ions, which involves sludge drying and grinding. Sludge used is granular nepheline sludge, which is ground to size of less than 0.35 mm, then adding Vendian clay in amount of 15 to 20% of weight of charge and stirring until homogeneous mass is obtained, which is directed for granulation to size from 1 to 4 mm in diameter, obtained granules are dried at temperature from 100 to 110°C for at least 1 hour and fired at temperature from 600 to 700°C for not less than 1 hour.
EFFECT: obtaining a strong granulated product which enables high-efficiency treatment of waste water.
1 cl, 1 tbl, 3 ex, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области химической технологии, в частности к технологии получения сорбента, предназначенного для использования в области экологии для очистки водных объектов, в частности применяется для очистки сточных вод от ионов никеля сорбцией.The invention relates to the field of chemical technology, in particular to a technology for producing a sorbent intended for use in the field of ecology for the purification of water bodies, in particular, it is used to purify wastewater from nickel ions by sorption.

Известен способ получения коагулянта для очистки природных и сточных вод (патент РФ № 2195434, опубл. 27.12.2002 г.), заключающийся в обработке шлама смесью карбонатных и сульфатных солей щелочных металлов (Na2CO3, K2CO3, Na2SO4 или их смеси), причем в качестве исходного продукта для получения реагента используют шлам, являющийся промежуточным продуктом производства глинозема, который отбирают в виде осадка и обрабатывают необходимым объемом 2%-ного водного раствора бикарбоната натрия и сульфата натрия в соотношении 1:1 в течение не менее 5 мин, после чего полученную смесь отфильтровывают, а полученный осадок высушивают и измельчают до порошкообразного состояния.A known method of obtaining a coagulant for the purification of natural and waste waters (RF patent No. 2195434, publ. 27.12.2002), consisting in the treatment of sludge with a mixture of carbonate and sulfate salts of alkali metals (Na 2 CO 3 , K 2 CO 3 , Na 2 SO 4 or their mixtures), and as a starting product for obtaining a reagent, a sludge is used, which is an intermediate product of the production of alumina, which is taken in the form of a precipitate and treated with the required volume of a 2% aqueous solution of sodium bicarbonate and sodium sulfate in a 1: 1 ratio for not less than 5 minutes, after which the resulting mixture is filtered, and the resulting precipitate is dried and ground to a powdery state.

Недостатками способа является коагулирующее действие адсорбента, требующее дополнительной операции очистки воды от хлопьев реагента.The disadvantages of this method is the coagulating effect of the adsorbent, requiring an additional operation of water purification from reagent flakes.

Известен способ окомкования кальцийсодержащих шламов и/или порошково-пылевидных материалов (патент РФ № 2527469, опубл. 27.08.2014 г.), включающий подготовку исходных материалов к окомкованию путем обеспечения необходимой влажности, введение реагента, представляющего собой сульфатсодержащее вещество, в качестве которого применяют серную кислоту и/или ее водорастворимые соли, при этом указанный реагент вводят в количестве 0,06-0,2 граммов сульфат-иона на один грамм сухого исходного материала, осуществляют перемешивание компонентов до однородной массы при температуре 20-60°C, окомкование подготовленного материала, а полученный окомкованный гранулированный материал сушат при температуре 65-170°C в течение 1-2,5 ч.There is a known method of pelletizing calcium-containing sludge and / or powder-dusty materials (RF patent No. 2527469, publ. 27.08.2014), including the preparation of starting materials for pelletizing by providing the necessary moisture, the introduction of a reagent, which is a sulfate-containing substance, which is used as sulfuric acid and / or its water-soluble salts, while the specified reagent is introduced in the amount of 0.06-0.2 grams of sulfate ion per gram of dry starting material, the components are mixed until homogeneous at a temperature of 20-60 ° C, the prepared material, and the resulting pelletized granular material is dried at a temperature of 65-170 ° C for 1-2.5 hours.

Недостатками данного способа является усложненность передела по подготовке материала к грануляции, а именно необходимость использования дополнительной операции фильтрации перед гранулированием материала.The disadvantages of this method is the complexity of the redistribution of preparing the material for granulation, namely, the need to use an additional filtering operation before granulating the material.

Известен способ очистки сточных вод от ионов меди (патент РФ № 2433960, опубл. 20.11.2011 г.), включающий обработку сорбентом, путем фильтрации сточных вод через сорбент, причем в качестве сорбента используют нефелиновый шлам, а высота слоя сорбента от 0,035 до 0,045 м.There is a known method of purifying wastewater from copper ions (RF patent No. 2433960, publ. 20.11.2011), including treatment with a sorbent, by filtering wastewater through a sorbent, and nepheline sludge is used as a sorbent, and the height of the sorbent layer is from 0.035 to 0.045 m.

Недостатком данного способа является использование чистового нефелинового шлама, который при уплотнении во влажном состоянии имеет свойство конденсироваться в монолитный водостойкий материал, замедляя скорость последующей фильтрации.The disadvantage of this method is the use of fine nepheline sludge, which, when compacted in a wet state, tends to condense into a monolithic waterproof material, slowing down the rate of subsequent filtration.

Известен способ гранулирования мелкодисперсных материалов (патент РФ № 2082491, опубл. 27.06.1997 г.), включающий подачу увлажненного материала на вращающуюся тарель гранулятора, причем перед подачей материала на тарель к нему при перемешивании добавляют зародышевые частицы фракции 50 - 300 мкр в количестве 25 - 30 % от объема материала.There is a known method of granulating fine materials (RF patent No. 2082491, publ. 06/27/1997), including the supply of moistened material to the rotating plate of the granulator, and before feeding the material to the plate, germ particles of fraction 50 - 300 μR are added to it with stirring in the amount of 25 - 30% of the volume of the material.

Недостатками данного способа является необходимость строгого контроля параметров гранулятора, а также необходимость введения большого количества зародышевого материала (до 30 % от массы шихты), снижающего сорбционную способность материала.The disadvantages of this method are the need for strict control of the parameters of the granulator, as well as the need to introduce a large amount of seed material (up to 30% of the weight of the charge), which reduces the sorption capacity of the material.

Известен способ получения адсорбента-коагулянта на основе красного шлама (патент РФ № 2571116, опубл. 20.12.2015 г.), принятый за прототип, включающий в себя кислотную обработку красного шлама для его активирования и последующие этапы фильтрации полученной суспензии, отделение осадка, его высушивание и измельчение, причем активирование красного шлама проводят в один этап, который осуществляют промыванием красного шлама путем декантации 6-10 моль/л раствором соляной кислоты (HCl) в соотношении т:ж=1:3-5 при непрерывном перемешивании в течение 1 часа при комнатной температуре до уровня рН не более 4.A known method of producing an adsorbent-coagulant based on red mud (RF patent No. 2571116, publ. 20.12.2015), taken as a prototype, including acid treatment of red mud to activate it and the subsequent stages of filtration of the resulting suspension, separation of sediment, its drying and grinding, and the activation of red mud is carried out in one stage, which is carried out by washing the red mud by decantation with a 6-10 mol / l solution of hydrochloric acid (HCl) in the ratio t: w = 1: 3-5 with continuous stirring for 1 hour at room temperature to a pH level of no more than 4.

Недостатком способа является большой расход раствора экологически опасной соляной кислоты в 3-5 раз превышающий массы сухого шламового материала.The disadvantage of this method is the high consumption of a solution of environmentally hazardous hydrochloric acid, 3-5 times higher than the mass of dry sludge material.

Техническим результатом является получение прочного гранулированного продукта, позволяющего с высокой эффективностью выполнять очистку сточных вод.The technical result is to obtain a durable granular product that allows for high efficiency wastewater treatment.

Технический результат достигается тем, в качестве шлама используют гранулированный нефелиновый шлам, который измельчают до крупности менее 0,35 мм, затем добавляют вендскую глину в количестве от 15 до 20% от массы шихты и перемешивают до получения однородной массы шихты, которую направляют на гранулирование до размеров от 1 до 4 мм в диаметре, полученные гранулы высушивают при температуре от 100 до 110°С в течение не менее 1 часа и обжигают при температуре от 600 до 700°С в течение не менее 1 часа.The technical result is achieved by using granular nepheline sludge as a sludge, which is crushed to a particle size of less than 0.35 mm, then Vendian clay is added in an amount of 15 to 20% of the charge weight and mixed until a homogeneous charge mass is obtained, which is sent to granulation until sizes from 1 to 4 mm in diameter, the resulting granules are dried at a temperature of 100 to 110 ° C for at least 1 hour and fired at a temperature of 600 to 700 ° C for at least 1 hour.

Способ поясняется следующими фигурами:The method is illustrated by the following figures:

фиг. 1 - график зависимости изменения концентрации ионов никеля от объема пропущенного через слой сорбента раствора;fig. 1 is a graph of the dependence of the change in the concentration of nickel ions on the volume of the solution passed through the sorbent layer;

фиг. 2 - график зависимости скорости прохождения раствора через сорбент от объема прошедшего раствора.fig. 2 - graph of the dependence of the rate of passage of the solution through the sorbent on the volume of the passed solution.

Способ осуществляется следующим образом. Нефелиновый шлам, который является отходом производства глинозема из нефелиновых руд, измельчается в шаровой мельнице в течение не менее 5 минут до крупности менее 0,35 мм. К нефелиновому шламу добавляется глина в количестве от 15 до 20% от массы шихты. Глина должна обладать следующими свойствами: связующая способность, спекаемость, пористость, адсорбционная способность. Полученная шихта перемешивается до однородной массы в течение не менее 1 мин. Далее на тарельчатом грануляторе производится гранулирование шихты до размеров от 1 до 4 мм в диаметре. Полученные гранулы высушиваются в сушильном шкафу при температуре в интервале от 100 до 110°С не менее 1 ч. Затем высушенные гранулы обжигаются в муфельной печи при температуре от 600 до 700°С не менее 1 ч. Полученный сорбент может использоваться для очистки сточных вод в условиях промышленного производства.The method is carried out as follows. Nepheline sludge, which is a waste of alumina production from nepheline ores, is ground in a ball mill for at least 5 minutes to a particle size of less than 0.35 mm. Clay is added to the nepheline sludge in an amount of 15 to 20% of the batch weight. Clay should have the following properties: binding capacity, sintering capacity, porosity, adsorption capacity. The resulting mixture is mixed until homogeneous for at least 1 min. Further, on a plate granulator, the charge is granulated to sizes from 1 to 4 mm in diameter. The resulting granules are dried in a drying oven at a temperature in the range from 100 to 110 ° C for at least 1 hour. Then the dried granules are fired in a muffle furnace at a temperature of 600 to 700 ° C for at least 1 hour. The resulting sorbent can be used for wastewater treatment in industrial production conditions.

Способ очистки сточных вод от ионов никеля поясняется следующими примерами.The method of purifying waste water from nickel ions is illustrated by the following examples.

Пример 1. Навеску пробы нефелинового шлама, отобранной на шламовом поле предприятия ЗАО «БазэлЦемент-Пикалево», измельчили на шаровой мельнице в течение 5 минут. При помощи сит отобрали шлам крупностью менее 0,35 мм. Из нефелинового шлама и вендской глины, добавленной в количестве 17% от массы шихты, подготовили шихту для гранулирования массой 50 г. Гранулирование шихты произвели в тарельчатом грануляторе. Шихту поместили на тарель гранулятора, в процессе вращения тарели шихту увлажняли дистиллированной водой при помощи пульверизатора. Сформировавшиеся гранулы удаляли с тарели вручную при помощи ложки. Для гранулирования всего объема шихты потребовалось 40 минут. Крупность полученных гранул составила от 1 до 4 мм. Влажность полученных гранул составила 5,5-6 %. Гранулированный шлам высушили в сушильном шкафу при температуре 100-110°С в течение 1 ч. Данные условия сушки обеспечивают влажность гранулированного шлама 0,65-0,75%. Высушенный гранулированный шлам обожгли муфельной печи при температуре 500-600°С в течение 1 ч. Данное время обжига является минимально необходимым для схватывания глины. Обожженные гранулы оставили остывать в эксикаторе при нормальных условиях.Example 1. A weighed sample of nepheline sludge taken from the sludge field of ZAO BaselCement-Pikalevo was ground in a ball mill for 5 minutes. Sludge with a size of less than 0.35 mm was collected using sieves. From nepheline sludge and Vendian clay, added in an amount of 17% by weight of the charge, a charge was prepared for granulation weighing 50 g. The charge was granulated in a tray granulator. The charge was placed on the plate of the granulator, while the plate was rotating, the charge was moistened with distilled water using a spray gun. The formed granules were removed from the plate manually using a spoon. It took 40 minutes to granulate the entire batch. The size of the granules obtained was from 1 to 4 mm. The moisture content of the granules obtained was 5.5-6%. The granulated sludge was dried in a drying oven at a temperature of 100-110 ° C for 1 hour. These drying conditions provide a moisture content of the granulated sludge of 0.65-0.75%. The dried granulated sludge was fired in a muffle furnace at a temperature of 500-600 ° C for 1 hour. This firing time is the minimum necessary for the clay to set. The fired pellets were left to cool in a desiccator under normal conditions.

Пример 2. Навеску пробы нефелинового шлама, измельчили на шаровой мельнице в течение 5 мин. При помощи сит отобрали шлам крупностью менее 0,35 мм. Из нефелинового шлама и вендской глины, добавленной в количестве 17% от массы шихты, подготовили шихту для гранулирования массой 50 г. Гранулирование шихты произвели в тарельчатом грануляторе. Шихту поместили на тарель гранулятора, в процессе вращения тарели шихту увлажняли дистиллированной водой при помощи пульверизатора. Сформировавшиеся гранулы удаляли с тарели вручную при помощи ложки. Для гранулирования всего объема шихты потребовалось 40 мин. Крупность полученных гранул составила от 1 до 4 мм. Влажность полученных гранул составила 5,5-6%. Гранулированный шлам высушили в сушильном шкафу при температуре 100-110°С в течение 1 ч. Высушенный гранулированный шлам обожгли муфельной печи при температуре 600-700°С в течение 1 ч. Обожженные гранулы оставили остывать в эксикаторе при нормальных условиях.Example 2. A weighed sample of nepheline sludge was ground in a ball mill for 5 minutes. Sludge with a size of less than 0.35 mm was collected using sieves. From nepheline sludge and Vendian clay, added in an amount of 17% by weight of the charge, a charge was prepared for granulation weighing 50 g. The charge was granulated in a tray granulator. The charge was placed on the plate of the granulator, while the plate was rotating, the charge was moistened with distilled water using a spray gun. The formed granules were removed from the plate manually using a spoon. It took 40 minutes to granulate the entire batch. The size of the granules obtained was from 1 to 4 mm. The moisture content of the granules obtained was 5.5-6%. The granulated sludge was dried in an oven at a temperature of 100-110 ° C for 1 hour. The dried granular sludge was fired in a muffle furnace at a temperature of 600-700 ° C for 1 hour. The fired granules were left to cool in a desiccator under normal conditions.

Пример 3. Навеску пробы нефелинового шлама, измельчили на шаровой мельнице в течение 5 мин. При помощи сит отобрали шлам крупностью менее 0,35 мм. Из нефелинового шлама и вендской глины, добавленной в количестве 17 % от массы шихты, подготовили шихту для гранулирования массой 50 г. Гранулирование шихты произвели в тарельчатом грануляторе. Шихту поместили на тарель гранулятора, в процессе вращения тарели шихту увлажняли дистиллированной водой при помощи пульверизатора. Сформировавшиеся гранулы удаляли с тарели вручную при помощи ложки. Для гранулирования всего объема шихты потребовалось 40 мин. Крупность полученных гранул составила от 1 до 4 мм. Влажность полученных гранул составила 5,5-6 %. Гранулированный шлам высушили в сушильном шкафу при температуре 105° С в течение 1 ч. Высушенный гранулированный шлам обожгли муфельной печи при температуре 700-800°С в течение 1 ч. Обожженные гранулы оставили остывать в эксикаторе при нормальных условиях.Example 3. A weighed sample of nepheline sludge was ground in a ball mill for 5 minutes. Sludge with a size of less than 0.35 mm was collected using sieves. From nepheline sludge and Vendian clay, added in an amount of 17% by weight of the charge, a charge was prepared for granulation weighing 50 g. The charge was granulated in a tray granulator. The charge was placed on the plate of the granulator, while the plate was rotating, the charge was moistened with distilled water using a spray gun. The formed granules were removed from the plate manually using a spoon. It took 40 minutes to granulate the entire batch. The size of the granules obtained was from 1 to 4 mm. The moisture content of the granules obtained was 5.5-6%. The granulated sludge was dried in a drying oven at a temperature of 105 ° C for 1 hour. The dried granular sludge was fired in a muffle furnace at a temperature of 700-800 ° C for 1 hour. The fired granules were left to cool in a desiccator under normal conditions.

Результаты лабораторных испытаний, показали, что гранулы нефелинового шлама, обожженные при температуре 650°С являются более прочными, чем гранулы, обожженные при температуре 550°С. Прочность гранул, обожженных при 750°С не увеличилась по сравнению с прочностью гранул, обожженных при температуре 650°С. Таким образом, оптимальный температурный интервал обжига, обеспечивающий необходимую прочность гранулированного материала, составляет 600-700°С.The results of laboratory tests showed that granules of nepheline sludge fired at a temperature of 650 ° C are more durable than granules fired at a temperature of 550 ° C. The strength of the granules fired at 750 ° C did not increase in comparison with the strength of the granules fired at 650 ° C. Thus, the optimal firing temperature range that provides the required strength of the granular material is 600-700 ° C.

Эффективность полученного сорбента для очистки сточных вод от ионов никеля доказана лабораторными испытаниями. В эксперименте были использованы: государственный стандартный образец состава водного раствора ионов никеля, 5 г/дм3; дистиллированная вода; колба мерная стеклянная, 1000 см3; стаканы лабораторные стеклянные, 100, 250, 1000 см3; весы лабораторные аналитические; фильтры бумажные типа «белая лента»; магнитная мешалка; атомно-абсорбционный спектрометр; штатив лабораторный; сорбционная колонка стеклянная; ватный диск; резиновая трубка, диаметр 0,5 см; роликовый зажим; пробирки пластиковые, 15 мл.The efficiency of the obtained sorbent for purification of waste water from nickel ions has been proven by laboratory tests. In the experiment were used: state standard sample of the composition of an aqueous solution of nickel ions, 5 g / dm 3 ; distilled water; volumetric glass flask, 1000 cm 3 ; laboratory glass beakers, 100, 250, 1000 cm 3 ; analytical laboratory scales; paper filters of the "white tape"type; magnetic stirrer; atomic absorption spectrometer; laboratory tripod; glass sorption column; cotton pad; rubber tube, diameter 0.5 cm; roller clamp; plastic tubes, 15 ml.

Для определения эффективности полученного сорбента для очистки сточных вод от ионов никеля был проведен эксперимент в статических условиях. Стаканы объемом 250 мл с модельными растворами (100 мл р-ра) и гранулированным нефелиновым шламом (5 г) установили на магнитную мешалку, где содержимое стаканов интенсивно перемешивали в течение часа при помощи магнитов. Далее растворы отстаивали в течение 10 минут, после чего отфильтровали через бумажные фильтры типа «белая лента». Концентрация ионов никеля в модельных растворах после очистки гранулированным белитовым шламом определили методом атомной абсорбции на атомно-абсорбционном спектрофотометре. Эффективность очистки составила более 99 %.To determine the efficiency of the obtained sorbent for the purification of waste water from nickel ions, an experiment was carried out under static conditions. Beakers with a volume of 250 ml with model solutions (100 ml of solution) and granular nepheline sludge (5 g) were installed on a magnetic stirrer, where the contents of the beakers were intensively stirred for an hour using magnets. Then the solutions were defended for 10 minutes, after which they were filtered through paper filters of the "white tape" type. The concentration of nickel ions in the model solutions after cleaning with granular belite sludge was determined by atomic absorption on an atomic absorption spectrophotometer. The cleaning efficiency was over 99%.

Для определения эффективности полученного сорбента для очистки сточных вод от ионов никеля был проведен эксперимент в динамических условиях. В лабораторный штатив установили сорбционную колонку, в которую поместили ватный диск и засыпали гранулированный нефелиновый шлам. Под сорбционной колонкой установили стеклянный стакан объемом 250 мл. Модельный раствор поступал из лабораторного стакана объемом 1000 мл в сорбционную колонку по трубке, скорость поступления раствора регулировалась роликовым зажимом. Масса шлама в колонке - 5 г. Высота слоя сорбента составляла 0,035 м. Скорость прохождения модельного раствора через слой сорбента - 1 капля (0,05 мл) в 1-2 секунды. Концентрация модельного раствора - 10,1 мг Ni/дм3. Фильтрат отбирали в стакан каждые 20 мин, объем прошедшего раствора фиксировали. Объем пропущенного через слой сорбента раствора - 2926 мл. Временной интервал - 11 ч 45 мин. Результаты эксперимента приведены в таблице 1.To determine the efficiency of the obtained sorbent for purifying wastewater from nickel ions, an experiment was carried out under dynamic conditions. A sorption column was installed in a laboratory rack, into which a cotton pad was placed and granulated nepheline sludge was poured. A 250 ml glass beaker was placed under the sorption column. The model solution was fed from a 1000 ml beaker into the sorption column through a tube; the solution flow rate was controlled by a roller clamp. The mass of sludge in the column was 5 g. The height of the sorbent layer was 0.035 m. The rate of passage of the model solution through the sorbent layer was 1 drop (0.05 ml) in 1-2 seconds. The concentration of the model solution is 10.1 mg Ni / dm 3 . The filtrate was taken into a beaker every 20 min, the volume of the passed solution was fixed. The volume of the solution passed through the sorbent layer is 2926 ml. The time interval is 11 hours 45 minutes. The experimental results are shown in Table 1.

Таблица 1 - Результаты эксперимента, проведенного в динамических условияхTable 1 - Results of the experiment carried out under dynamic conditions № п/пP / p No. Время, минTime, min Объем пропущенного р-ра, млThe volume of the passed solution, ml Концентрация Ni, мг/дм3 Ni concentration, mg / dm 3 Эффективность очистки, %Cleaning efficiency,% 11 2020 8888 0,2220.222 97,80297,802 22 4040 160160 0,04020.0402 99,60299.602 33 6060 247247 0,00710.0071 99,9399.93 44 8080 332332 0,0050.005 99,95199.951 5five 100100 415415 0,0050.005 99,95199.951 66 120120 498498 0,0050.005 99,95199.951 77 140140 578578 0,0050.005 99,95199.951 8eight 160160 656656 0,0050.005 99,95199.951 9nine 180180 732732 0,0050.005 99,95199.951 10ten 200200 820820 0,0080.008 99,9299.92 11eleven 220220 908908 0,0180.018 99,8299.82 1212 240240 978978 0,0050.005 99,95199.951 1313 260260 10561056 0,0080.008 99,92599.925 14fourteen 280280 11401140 0,0120.012 99,88599.885 15fifteen 300300 12231223 0,0190.019 99,80899,808 16sixteen 320320 13091309 0,0240.024 99,76799,767 1717 340340 13861386 0,0180.018 99,82599.825 1818 360360 14591459 0,010.01 99,90199.901 19nineteen 365365 14781478 0,0050.005 99,9599.95 2020 385385 15561556 0,0430.043 99,57799,577 2121 405405 16411641 0,0890.089 99,11799,117 2222 425425 17241724 0,2140.214 97,8997.89 2323 445445 18091809 0,4530.453 95,51495.514 2424 465465 18931893 1,3101,310 87,02787.027 2525 485485 19831983 2,7392.739 72,88372,883 2626 505505 20672067 2,8122.812 72,16272,162 2727 525525 21482148 3,3583.358 66,75766,757 2828 545545 22342234 3,9673.967 60,7260.72 2929 565565 23312331 5,2785.278 47,74847,748 30thirty 585585 24212421 5,1685.168 48,82948,829 3131 605605 25142514 5,8965.896 41,62241,622 3232 625625 25992599 5,89625.8962 41,62241,622 3333 647647 26852685 5,45955.4595 45,94645.946 3434 665665 27602760 5,13195.1319 49,1849.18 3535 685685 28462846 6,62416.6241 34,41434,414 3636 705705 29262926 7,02457.0245 30,45130,451

Графическая зависимость изменения концентрации ионов никеля в фильтрате от объема пропущенного через слой сорбента модельного раствора приведены на фиг. 1.The graphical dependence of the change in the concentration of nickel ions in the filtrate on the volume of the model solution passed through the sorbent layer is shown in Fig. 1.

Графическая зависимость скорости прохождения модельного раствора через слой сорбента от объема прошедшего раствора приведена на фиг. 2.The graphical dependence of the rate of passage of the model solution through the sorbent layer on the volume of the passed solution is shown in Fig. 2.

По результатам эксперимента за 11 ч 45 мин через слой толщиной 0,035 м гранулированного нефелинового шлама массой 5 г пропустили около 3 л модельного раствора с концентрацией ионов никеля 10,1 мг/дм3. При пропускании первых 1,64 л раствора эффективность очистки не опускалась ниже 99,9%. Резкое падение эффективности очистки наблюдается после отметки 1,89 л.According to the results of the experiment, in 11 hours 45 minutes, about 3 liters of a model solution with a nickel ion concentration of 10.1 mg / dm 3 was passed through a layer of 0.035 m thick granular nepheline sludge weighing 5 g. When passing the first 1.64 liters of the solution, the purification efficiency did not fall below 99.9%. A sharp drop in cleaning efficiency is observed after the 1.89 liter mark.

Скорость прохождения раствора через слой сорбента в зависимости от объема пропущенного раствора не изменилась, поэтому рекомендуется применение гранулированного белитового шлама в качестве сорбента для очистки сточных вод в условиях промышленного производства.The rate of passage of the solution through the sorbent layer, depending on the volume of the passed solution, did not change; therefore, it is recommended to use granular belite sludge as a sorbent for wastewater treatment in industrial conditions.

Способ получения сорбента для очистки сточных вод от ионов никеля позволяет получить гранулированный продукт, дальнейшее использование которого позволяет повысить эффективностью очистки сточных вод от ионов никеля.The method of obtaining a sorbent for purifying wastewater from nickel ions allows obtaining a granular product, the further use of which makes it possible to increase the efficiency of purifying wastewater from nickel ions.

Claims (1)

Способ получения сорбента для очистки сточных вод от ионов никеля, включающий в себя высушивание и измельчение шлама, отличающийся тем, что в качестве шлама используют гранулированный нефелиновый шлам, который измельчают до крупности менее 0,35 мм, затем добавляют вендскую глину в количестве от 15 до 20% от массы шихты и перемешивают до получения однородной массы, которую направляют на гранулирование до размеров от 1 до 4 мм в диаметре, полученные гранулы высушивают при температуре от 100 до 110°С в течение не менее 1 ч и обжигают при температуре от 600 до 700°С в течение не менее 1 ч.A method of obtaining a sorbent for purifying wastewater from nickel ions, including drying and grinding sludge, characterized in that granulated nepheline sludge is used as sludge, which is crushed to a particle size of less than 0.35 mm, then Vendian clay is added in an amount of 15 to 20% of the charge weight and mixed until a homogeneous mass is obtained, which is sent for granulation to a size of 1 to 4 mm in diameter, the resulting granules are dried at a temperature of 100 to 110 ° C for at least 1 h and fired at a temperature of 600 to 700 ° C for at least 1 h.
RU2020121094A 2020-06-25 2020-06-25 Method of producing sorbent for purification of waste water from nickel ions RU2735839C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020121094A RU2735839C1 (en) 2020-06-25 2020-06-25 Method of producing sorbent for purification of waste water from nickel ions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020121094A RU2735839C1 (en) 2020-06-25 2020-06-25 Method of producing sorbent for purification of waste water from nickel ions

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2735839C1 true RU2735839C1 (en) 2020-11-09

Family

ID=73398286

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020121094A RU2735839C1 (en) 2020-06-25 2020-06-25 Method of producing sorbent for purification of waste water from nickel ions

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2735839C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2082491C1 (en) * 1994-03-10 1997-06-27 Акционерное общество "Северский трубный завод" Method for granulating finely dispersed material
RU2571116C2 (en) * 2014-03-21 2015-12-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный машиностроительный университет (МАМИ)" Method for obtaining adsorbent-coagulant based on red mud
RU2624319C1 (en) * 2016-03-30 2017-07-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВО ИрГУПС) Method of obtaining a sorbent to extract heavy metals from wastewater
WO2018139941A1 (en) * 2017-01-26 2018-08-02 Ryan Francis Limited Sorbent composition and related system and method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2082491C1 (en) * 1994-03-10 1997-06-27 Акционерное общество "Северский трубный завод" Method for granulating finely dispersed material
RU2571116C2 (en) * 2014-03-21 2015-12-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный машиностроительный университет (МАМИ)" Method for obtaining adsorbent-coagulant based on red mud
RU2624319C1 (en) * 2016-03-30 2017-07-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВО ИрГУПС) Method of obtaining a sorbent to extract heavy metals from wastewater
WO2018139941A1 (en) * 2017-01-26 2018-08-02 Ryan Francis Limited Sorbent composition and related system and method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД ОТ ИОНОВ НИКЕЛЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГИДРОЗОЛЕЙ МОНТМОРИЛЛОНИТА (ГАНЕБНЫХ Е.В.),ЖУРНАЛ:ЗДОРОВЬЕ НАЦИИ И СРЕДА ОБИТАНИЯ, ВЫПУСК 1 ЯНВАРЬ 2010, СТР.43-46. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6994792B2 (en) Mixtures of adsorber materials
CN102190345B (en) Method for enriching low-concentration heavy metal in water by recyclable magnesium hydroxide adsorbent
CN100343177C (en) Adsorption container and iron oxide adsorber
CN101143312A (en) Method for manufacturing and regenerating granular red mud absorber used for water process
EP2180944A1 (en) Surface treated calcium carbonate and its use in waste water treatment
Ma et al. Simultaneous adsorption of ammonia and phosphate using ferric sulfate modified carbon/zeolite composite from coal gasification slag
KR20150013216A (en) Method for producing phosphorous fertilizer
CN103521178A (en) Bamboo modified activated carbon adsorbent for treating phenolic wastewater and preparation method thereof
CN112607816A (en) Technology for deeply removing heavy metal ions in wastewater by bentonite-based composite material
Lian et al. A comprehensive study of phosphorus removal and recovery with a Fe-loaded sulfoaluminate cement (FSC) adsorbent
RU2735839C1 (en) Method of producing sorbent for purification of waste water from nickel ions
CN111936229A (en) Adsorbents from iron-and aluminium-rich starting materials
CN111036170B (en) Water purification sludge composite adsorbent and application thereof
JPH09276604A (en) Flocculant
CN112808247A (en) Composite mercury removal material and preparation method and application thereof
CN112844304A (en) Sodium pyrophosphate modified water purification sludge/zeolite composite adsorbent and preparation method and application thereof
CN114247420A (en) Preparation method of porous adsorbent
RU2216385C2 (en) Method of production of granulated filtering material
CN108690504B (en) Preparation method of organic acid modified pinecone resin, organic acid modified pinecone resin and regeneration method
KR20030005987A (en) The waste water treating ceramic carrier which contains oyster shell and the producing method of thereof
JP2008188570A (en) Cleaning material and manufacturing method thereof
Liu et al. The effect of prilling and sintering on the characteristics of steel slag for phosphorus removal
CN115318243A (en) Magnetic phosphorus removal particle adsorption material and preparation method and application thereof
JP2007090318A (en) Method for manufacturing adsorbent, adsorbent, adsorbent-granulated material and its manufacturing method
CN116272849A (en) Preparation method and regeneration system of magnetic heavy metal adsorbent with high adsorptivity